Chemical Engineering / Kimya Mühendisliği

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/14

Browse

Filters

2000 - 2009172010 - 2019162020 - 20235

Settings

Author: search.filters.author.Çiftçioğlu, Muhsin

Search Results

Now showing 1 - 10 of 38
  • Article
    Citation - WoS: 6
    Citation - Scopus: 6
    Inverse Effects of Lanthanide Co-Doping on the Photocatalytic Hydrogen Production and Dye Degradation Activities of Cu Doped Sol-Gel Tio<sub>2</Sub>
    (Elsevier, 2023) Yurtsever, Husnu Arda; Erzin, Kubilay; Ciftcioglu, Muhsin; Yurtsever, Hüsnü Arda; Erzin, Kubilay; Çiftçioğlu, Muhsin
    Copper doped and lanthanide-copper co-doped titania powders were prepared by sol-gel technique and the effects of co-doping on the photocatalytic reduction and oxidation activities of titania were investigated in this work. Characterization studies indicated that a reduced structure was formed due to the presence of Ti3+ species in copper doped titania powder and a more stable structure was formed when lanthanides were used as co-dopants. Copper doped powder had a significantly higher activity in photocatalytic hydrogen production (1037 mu mol/g/h) than the co-doped powders (similar to 400 mu mol/g/h). The oxidation activities of co-doped powders however were determined to be about 2 times higher than that of the copper doped powder. The decrease in the reduction activity was attributed to the decrease in the number of Ti3+ sites, whereas the increase in oxidation activity was probably a result of the increase in the surface area and dye adsorption due to lanthanide co-doping.
  • Research Project
    Gözenekli seramik malzemelerin sol-jel yöntemiyle hazırlanması ve karekterizasyonu
    (TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2002) Çiftçioğlu, Muhsin
    Bu projede seramik membranların sol-jel yöntemleri ile hazırlanması ve karakterizasyonu incelenmiştir. Bir dizi parametrelerin sol oluşturma reaksiyonlarına ve koşullarına etkileri,desteksiz membranlar ve jel parçalarının nitrojen adzorbsiyon-dezorpsiyon, TGA ve FTIR kullanılarak karakterizasyonu incelenmiştir. Seramik membranların gaz ayırma gibi endüstriyel uygulamalardaki performansı ve potansiyel kullanımı büyük oranda bu malzemelerin mikroyapı-gözenek ağının kontrollü tasarımındaki yetkinliğe bağlıdır. Belirli koşullar altında berrak titan solları ve jellerinin hazırlanmasının mümkün olduğu bulundu. Titan jel parçalarının dezorpsiyon gözenek boyutları 30-40 A aralığında bulundu. Soldaki katı içeriği arttıkça gözenek boyutunun arttığı ve dağılımının genişlediği bulundu. Solların kararlılığının ve gözenek boyutunun H+/Ti oranındaki artışla azaldığı gözlendi. Desteksiz alümina membranların 600C de ısıl işlemle hazırlanmasında peptize olmuş alümina solları kullanıldı. Berrak sollardan elde edilen desteksiz silika membranları 400C de ısıl işleme tabi tutuldu.Termogravimetrik analiz bohemit'in 425 C'da -Al2O3'ya dönüştüğünü gösterdi. Bütün izotermlerde P/Po'nun 0.4-0.6 aralığında hızlı dezorbsiyon ve histerisis lupları gözlendi. BJH gözenek boyut dağılımlarının oldukça keskin olduğu ve 40-45 A'nın üzerinde gözenek bulunmadığı gözlendi. En düşük BET yüzey alanına da sahip orta derecede asit içeren bir alümina soldan hazırlanan membranlarda dezorbsiyon gözenek boyut dağılımının genişlediği gözlendi. Bu membranların BET partikül boyutlarının 70-100 A aralığında olduğu saptandı. Bu partikül boyut aralığı için tek boyutlu küresel paketlemelerde oluşabilecek boğaz gözenek (kavite) boyutlarının deneysel olarak saptanan adzorpsiyon-dezorpsiyon gözenek boyutlarına yakın olduğu saptandı. Desteksiz silika membranları mikrogözenekli malzemelerde gözlenen ve histerisis luplarını içermeyen Tip I izotermlerini gösterdiler. Bulunan HK ortalama gözenek çapları 10 A'dan küçüktü. Silika sollarındaki su içeriğinin gözenek boyutunu yükselttiği saptandı.
  • Research Project
    Nadir toprak ve geçiş elementleri katkılı titan kompozitlerinin nanotasarımı ve yapay fotosenteze yönelik kullanımlarının araştırılması
    (TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2014) Çiftçioğlu, Muhsin; Duvarcı, Özlem; Özçelik, Serdar; Yurtsever, Hüsnü Arda
    Günümüzde ağırlıklı olarak sürdürülebilir olmayan fosil yakıtlara (petrol, doğal gaz ve kömür) dayanan ve sürekli bir şekilde artan enerji ihtiyacının neden olduğu olumsuz etkiler ve bunların yarattığı kaygılar insanlığı er ya da geç sürdürülebilir temiz enerji kaynaklarına yöneltecektir. Hem küresel CO2 miktarını azaltan ve hem de metanol, hidrojen vb. yenilenebilir ve sürdürülebilir yakıt üretimini sağlayan yapay fotosentez (su parçalama/CO2 fotoindirgeme) önemli bir seçenek oluşturmaktadır. Fotokatalitik süreçler çevresel sorunların çözümüne ve yenilenebilir enerji üretimine önemli katkılar yapacaktır. Güneş enerjisini kullanarak çevre sorunlarını çözme ve enerji gereksinimini karşılamaya yönelik yapay fotosentez uygulamalarında kimyasal ve optik özelliklerinden ötürü titan bazlı fotokatalitik malzemeler en yaygın kullanılan malzemelerdendir. Son yıllardaki araştırmalar lantanit katkılarının titan fazlarını güneş ışınlarını görünür bölgede daha verimli kullanır hale getirebileceği yönünde önemli bulgular içermektedir. Etkin malzeme nanotasarımlarının başarısı katkı iyonlarının kafes/kompozit yapıdaki konumlarının, ana fazlardaki çözünürlüklerinin ve var olan çok fazlı sistemlerdeki fazlar arası etkileşimlerin daha iyi anlaşılmasıyla olasıdır.
  • Article
    Impact of Titania Phase Structure and Surface Reactivity on the Photocatalytic Degradation of Various Dyes and Textile Wastewater
    (National Institute of Science Communication and Policy Research, 2023) Yurtsever, Hüsnü Arda; İloğlu, Onur; Çiftçioğlu, Muhsin
    Titania (TiO2) powders have been prepared by precipitation method in different precipitation media which contain sulfate, nitrate or organic species. Photocatalytic degradation of different dyes and a real textile wastewater have been conducted with these powders along with commercial powder Degussa P25 for comparison. Ethyl alcohol (organic medium), sulfuric acid (sulfate medium) and nitric acid (nitrate medium) have been used to dissolve titanium precursor for the precipitation of TiO2 in ammonia solution. UV-Vis DRS and XPS results indicate that S doping in sulfate medium precipitated powder and N doping in nitrate medium precipitated powder has been occurred and the presence of S or N containing impurities on the grain boundaries have been improved light absorption of TiO2 significantly. However, these powders have exhibited low surface reactivities. The highest surface reactivity has been obtained with the powder precipitated in organic medium which also has the highest crystallite sizes (76 nm rutile and 34 nm anatase crystallites) with relatively low rutile weight percentage (10.0%). The surface-normalized rate constants of this powder are 0.02038 min-1.m-2 in real textile wastewater degradation and 0.0161 min-1.m-2 in methyl orange degradation, which are 0.01563 and 0.0091 min-1.m-2, respectively, for Degussa P25. Results have shown that this powder show 30-70% higher surface reactivities compared to Degussa P25. The main structural difference of organic medium precipitated powder and Degussa P25 has been found to be the anatase-rutile weight ratio and crystallite size of rutile phase whereas band gap energy of Degussa P25 is lower and other properties are not significantly different.
  • Research Project
    Seramik tübüler MF-UF-NF membran modüllerinin mikro/nanotasarımı ve endüstriyel atıksu yönetiminde kullanımlarının araştırılması
    (2016) Çiftçioğlu, Muhsin
    Temiz suyun erisilebilirligi dünyamızdaki yasam, sürdürülebilir büyüme, ve saglıklı ekosistemler için hayati bir öneme sahiptir. Ivmelenerek artan dünya nüfusu, degisen bir iklimin varlıgı, yogun tarımsal faaliyetler ve sehirlesme hiç süphesiz olarak öngörebildigimiz yıllar boyunca suyun azlıgı olgusunun küresel bir öncelik olmasına neden olmaya devam edecektir. Tüm bunlar endüstriyel atık suların yeniden kullanılmasını zorunlu kılmaktadır. Su arıtma ve büyüyen bir kapsamdaki arıtma ve ayırma problemlerine membranların ekonomik çözümler üretme potansiyeline sahip oldukları artık yaygın bir biçimde kabul edilmis durumdadır. Günümüzde su arıtımında agırlıklı olarak polimerik membranlar kullanılmasına karsın üstün ısıl/kimyasal/mekanik özellikleri ve uzun kullanım ömürleri nedeniyle seramik membranların kullanımları artmaktadır. Projenin temel amacını tek kanallı tübüler seramik MF-UF-NF membranlarının hazırlanması ve Izmir, Adana ve Bilecik yörelerinden seçilen tekstil, gıda ve seramik fabrikalarının atıksularının arıtımında performanslarının belirlenmesi olusturmaktadır. Tübüler seramik destekleri piston ekstrüzyonu ile hazırlanmıstır. ?-alümina bazlı seramik hamurlarının reolojik karakterizasyonu ve optimizasyonu gerçeklestirilmistir. Optimize edilen hamurların Benbow-Bridgwater modeline göre irdelenmesi ile hamurların ekstrüzyon için uygun oldugu belirlenmistir. Hazırlanan yüksek mukavemetli desteklerin iç yüzeylerinde kararlı ?-Al2O3, böhmit, ve TiO2 kolloidal/polimerik solleri kullanılarak daldırmalı kaplama ile MF-UF-NF seçici katmanları olusturulmustur. Titanya NF öncüllerine Zr/Nd katkılamanın faz evrimi ve büzülme davranısı üzerine etkilerinin dilatometre/XRD verileri ile analizi katkıların amorf/kristal faz geçis sıcaklıklarını önemli oranda öteledigini göstermektedir. Bu olgu halen arastırılmakta olup NF seçici katmanlarının nanoyapısının tasarımı ve ayırma kapasitelerinin artırılması yönünde arzulanan olumlu sonuçları ortaya çıkarabilir. Tekstil, gıda, ve seramik sanayii atıksularının arıtılması ortak çalısan üç üniversitede çaprazakıs geri dönüsüm modunda arastırılmıstır. Süzüntü/Alıkonan özellikleri askıda katı madde, renk, ve yag içeriklerinde %90?ları asan tutmaların elde edildigine isaret etmektedir.
  • Article
    Citation - WoS: 10
    Citation - Scopus: 12
    Enhanced Model Protein Adsorption of Nanoparticulate Hydroxyapatite Thin Films on Silk Sericin and Fibroin Surfaces
    (Springer, 2022) Özcan, Selçuk; Çiftçioğlu, Muhsin
    Hydroxyapatite coated metallic implants favorably combine the required biocompatibility with the mechanical properties. As an alternative to the industrial coating method of plasma spraying with inherently potential deleterious effects, sol-gel methods have attracted much attention. In this study, the effects of intermediate silk fibroin and silk sericin layers on the protein adsorption capacity of hydroxyapatite films formed by a particulate sol-gel method were determined experimentally. The preparation of the layered silk protein/hydroxyapatite structures on glass substrates, and the effects of the underlying silk proteins on the topography of the hydroxyapatite coatings were described. The topography of the hydroxyapatite layer fabricated on the silk sericin was such that the hydroxyapatite particles were oriented forming an oriented crystalline surface. The model protein (bovine serum albumin) adsorption increased to 2.62 µg/cm2 on the latter surface as compared to 1.37 µg/cm2 of hydroxyapatite on glass without an intermediate silk sericin layer. [Figure not available: see fulltext.].
  • Article
    Citation - WoS: 7
    Citation - Scopus: 8
    Compositional, Microstructural and Mechanical Effects of Nacl Porogens in Brushite Cement Scaffolds
    (Elsevier, 2021) Şahin, Erdem; Çiftçioğlu, Muhsin
    Modification of the setting process of brushite cements by varying the concentration of ions that alter calcium phosphate crystallization kinetics, is known to enable control on the monetite conversion extent and the accompanying microporosity. This is useful because monetite serves as a suitable matrix in macroporous scaffolds due to its higher phase stability and finer crystal morphology compared to its hydrous counterpart brushite. In this study the synergistic effect of NaCl and citric acid on the microstructural evolution of brushite cement was demonstrated and microporosity of macroporous monetite-rich cement blocks was minimized by a variable NaCl porogen size distribution approach. Initially, maximum packing ratio of various combinations of NaCl size groups in PEG were determined by their rheological analysis in a range between 57% and 69%. Statistical analysis revealed a positive correlation between the amounts of NaCl particles under 38 mu m and 212 mu m and the maximum packing ratio. Further broadening the size distributions of NaCl porogens with fine cement precursors was effective in increasing the solids packing ratio of cement blocks more than the maximum packing ratio for the porogens. This improvement in packing was accompanied by a reduction in microporosity despite the increase in micropore volume with ion induced monetite formation. The detrimental effect of the microporosity introduced to the structure during monetite formation was balanced for some size distributions and not so much for others, thereby resulting in a wide range of porosities and mechanical properties. Thus, the exponential dependence of mechanical properties on porosity and the mechanical properties of monetite-rich macroporous blocks at the theoretical zero-porosity were determined according to Rice's model. Zero-porosity extrapolations were much higher than those predicted for brushite cement, contrary to the common assumption that brushite is mechanically stronger than monetite.
  • Article
    Nadir Toprak Elementi Katkılı Kimyasal Çöktürme Titanya Tozları ile Yapay Fotosentezle Hidrojen Üretimi
    (Dokuz Eylül Üniversitesi, 2015) Yurtsever, Hüsnü Arda; Çiftçioğlu, Muhsin
    Bu çalışmada nadir toprak elementi (NTE) katkılı/katkısız titanya (TiO2) tozları yapay fotosentezle fotokatalitik hidrojen eldesine yönelik uygulamalarda kullanılmak üzere kimyasal çöktürme/birlikte çöktürme yöntemi ile hazırlanmıştır. Düşük ısıl işlem sıcaklıklarında yüksek yüzey alanlarından dolayı yüksek hidrojen üretim miktarları elde edilmiştir. Yüzey aktivitesi bakımından ise 700 oC’de ısıl işlem görmüş katkılı tozların diğer tüm saf tozlara göre birim alan başına daha fazla hidrojen ürettiği saptanmıştır. NTE katkısı ile TiO2’in faz yapısında değişiklikler meydana getirilmiş, optimum anataz-rutil faz oranına sahip ve ışık soğurma kapasitesi yüksek bir nanoyapı elde edilmiştir. Katkıyla tozlarda oluşturulan bu özellikler görece düşük bir miktar olan % 0,1 katkı düzeyinde bile TiO2’in fotokatalitik aktivitesinin birkaç kat artmasını sağlamıştır.
  • Article
    Citation - WoS: 10
    Citation - Scopus: 9
    Bi̇yomalzemelerden İ̇zole Edi̇len Staphylococcus Epidermidis Suşlarinin Yüzey Özelli̇kleri̇ni̇n Beli̇rlenmesi̇
    (Ankara Mikrobiyoloji Derneği, 2010) Sudağıdan, Mert; Erdem, İlker; Çavuşoğlu, Cengiz; Çiftçioğlu, Muhsin
    The surface properties of bacteria play an important role on adhesion to the biomaterial surface. In this study, the surface properties of Staphylococcus epidermidis strains isolated from clinically used polymeric biomaterial surfaces were investigated on the basis of zeta potential, hydrophobicity and surface topography. A total of 10 S.epidermidis strains isolated from intravenous catheters (n= 5), endotracheal tubes (n= 3) and central venous catheters (n= 2) which were used in the patients of pulmonary Intensive Care Unit, Ege University Medical Faculty Hospital, were included to the study. Seven of those isolates were biofilm producers, inhabiting biofilm genes, 2 were non-biofilm producers, however, inhabiting biofilm genes, and 1 was non-biofilm producer, inhabiting no biofilm genes. Zeta potential analysis have been performed in 3 different buffers (phosphate-buffered saline, 1 mM potassium chloride and 1 mM potassium phosphate buffer) and at different pH values (pH 4.1-8.2), in order to simulate in vivo environment of the biomaterials. Hydrophobicities of the strains were examined by bacterial adhesion to hydrocarbon (BATH) test and the surface topography of biofilms and slime layers were visualized by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) methods. It was found that all strains have negative zeta potential values (surface charge) in all buffers and pH values. In hydrophobicity analysis, the highest value (86%) was determined for non-biofilm forming S.epidermidis strain YT-169b (endotracheal tube isolate) and the lowest hydrophobicity (2.5%) was determined for biofilm forming S.epidermidis strain YT-212 (central venous catheter isolate). Biofilm and slime layers of the strains were imaginated by AFM and SEM analysis in ?m scale. SEM analysis showed that bacteria highly adhered to rough surfaces on biomaterial surfaces and the produced slime layers covered the surface of bacteria. In conclusion, elucidating the surface properties of opportunistic pathogens in different physiologic buffers will give important clues for the production of non-adhesive materials and antibacterial surfaces for those bacteria. It was also estimated that designing the surface of the biomaterial to have negative surface charge in the body and to be as smooth as possible will hamper biofilm formation.
  • Article
    Citation - WoS: 6
    Citation - Scopus: 8
    The Effect of Powder Preparation Method on the Artificial Photosynthesis Activities of Neodymium Doped Titania Powders
    (Elsevier, 2018) Yurtsever, Hüsnü Arda; Çiftçioğlu, Muhsin
    The effects of nanostructure on the artificial photosynthesis activities of undoped and Nd doped titania (TiO2) powders prepared by three different chemical co-precipitation methods were investigated. Substitutional/interstitial N and S doping was observed in powders due to the presence of high concentrations of HNO3 (NP) and H2SO4 (SP) in the powder preparation media, respectively. Nd, N and S doping caused anatase/rutile phase transformation inhibition and crystallite size reduction in the nanostructure. Light absorption was significantly enhanced by Nd doping and the residual SO42-/NOx species in the nanostructure. Photocatalytic hydrogen production activity of Nd doped NP powder was 4 times greater than undoped NP powder at 700 degrees C and had a high purity (CO:H-2 ratio similar to 0.00). CO was determined to be the main product in photocatalytic CO2 reduction. NP powders had the highest CO yields and Nd doping enhanced CO production. The powders with high crystallite sizes and rutile weight fractions had the highest artificial photosynthesis activities. (C) 2018 Hydrogen Energy Publications LLC. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.